Occurrence and Distribution of Microplastics in Hydrologically Connected River–Reservoir Systems: Tepeji–Requena and Tula–Endhó, Mexico
Este estudio investiga los microplásticos en dos sistemas de río-embalse hidrológicamente conectados en el centro de México, revelando que los embalses actúan como zonas de acumulación de contaminantes predominantemente con forma de fibra y destacando la necesidad de interpretar la presencia de microplásticos junto con las condiciones locales de hidrología y calidad del agua.
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El plástico se ha convertido en un residente permanente de nuestras vías fluviales, descomponiéndose con el tiempo en piezas diminutas que a menudo son invisibles al ojo humano. Los científicos llaman a estos fragmentos microplásticos, y ahora se encuentran en todas partes, desde las fosas oceánicas más profundas hasta los lagos de las montañas más altas. Aunque las investigaciones iniciales se centraron intensamente en los océanos, ha quedado claro que los ríos y los embalses desempeñan un papel crítico en cómo estas partículas se mueven, cambian y quedan atrapadas. Los ríos actúan como las principales autopistas que transportan el plástico desde las ciudades y granjas hacia el mar, pero en su camino, a menudo desembocan en grandes cuerpos de agua de movimiento lento llamados embalses. Estos embalses no son solo tanques de almacenamiento pasivos; sus aguas tranquilas pueden hacer que las partículas se asienten fuera del flujo, actuando efectivamente como trampas donde la contaminación se acumula. Comprender cómo el plástico se mueve desde un río de flujo rápido hacia un embalse tranquilo es esencial para determinar dónde termina esta contaminación y cómo podría afectar al agua que utilizamos y a los ecosistemas que dependen de ella.
En el centro de México, un equipo de investigadores decidió rastrear este viaje a través de dos sistemas conectados: el río Tepeji, que fluye hacia el embalse de Requena, y el río Tula, que alimenta al embalse de Endhó. Estas zonas están fuertemente impactadas por la actividad humana, recibiendo enormes cantidades de aguas residuales de la zona metropolitana de la Ciudad de México y de las zonas industriales circundantes. Los científicos querían ver si los embalses estaban actuando como zonas de acumulación, atrapando más plástico que los ríos que los alimentaban, y comprender qué aspecto tenían estas partículas y de qué estaban hechas. Para ello, recolectaron muestras de agua tanto de los ríos como de los embalses, filtrando el agua para capturar las partículas diminutas y utilizando tratamientos químicos para disolver la materia orgánica como hojas o algas, dejando solo el plástico. Luego examinaron estos restos bajo microscopios potentes para contar y medir, y utilizaron una técnica especial de láser para identificar los tipos específicos de plástico, como los utilizados en botellas, envases o ropa.
Lo que los investigadores encontraron fue un paisaje dominado por lo muy pequeño. En cada uno de los cuerpos de agua analizados, las partículas más abundantes eran fragmentos diminutos, muchos de ellos más pequeños que el ancho de un cabello humano. Si bien las piezas más grandes de plástico eran raras, el agua estaba repleta de fragmentos y fibras microscópicas. El estudio reveló que los embalses sí actuaban como trampas, pero no de la misma manera para cada tipo de partícula. La concentración de diminutas fibras de plástico, que a menudo provienen de la ropa sintética y los textiles, aumentó significativamente a medida que el agua se desplazaba del río al embalse. En el río Tepeji, había aproximadamente 4,000 fibras en cada litro de agua, pero este número saltó a unos 8,000 en el embalse de Requena conectado. El efecto fue aún más dramático en el segundo sistema: el río Tula contenía cerca de 6,000 fibras por litro, mientras que el embalse de Endhó albergaba la asombrosa cifra de 14,000 fibras por litro. Esto sugiere que el agua más lenta en los embalses permite que estas fibras ligeras y alargadas se asienten y se acumulen en lugar de fluir directamente.
La composición del plástico también contaba una historia sobre sus orígenes. Utilizando espectroscopia láser, el equipo identificó plásticos comunes como el tereftalato de polietileno (PET), el polipropileno (PP), el polietileno (PE) y la poliamida (PA). Estos son los materiales utilizados en todo, desde botellas de agua y bolsas de compras hasta ropa sintética y cuerdas. El análisis mostró que las partículas eran una mezcla de estos materiales, pero con una diferencia notable entre los dos sistemas. Las muestras de los sitios de Tula y Endhó contenían una cantidad relativa mayor de polietileno, un plástico conocido por tener un punto de fusión más bajo que los demás. Esta diferencia química pareció importar cuando los investigadores probaron las muestras de agua con pulsos de láser intensos. Las muestras de los sistemas de Tula y Endhó reaccionaron de manera diferente al láser, mostrando un cambio repentino en cómo dejaban pasar la luz en un nivel de energía específico. Esta respuesta probablemente ocurrió porque la mayor concentración de polietileno hizo que las partículas fueran más sensibles al calor generado por el láser, causando que se ablandaran o cambiaran de estado más fácilmente que las partículas en el otro sistema.
Más allá del plástico en sí, el agua en estos sistemas contaba la historia de dos entornos muy diferentes. Los sitios de Tepeji y Requena eran relativamente ricos en oxígeno y alcalinos, condiciones típicas del agua corriente. En marcado contraste, el embalse de Endhó era pobre en oxígeno y químicamente reductor, lo que significa que carecía del oxígeno necesario para soportar muchas formas de vida y probablemente estaba saturado de desechos orgánicos. Este embalse, que recibe una carga masiva de aguas residuales, contenía la mayor concentración de microfibras y las condiciones químicas más extremas. Los investigadores señalaron que, si bien los embalses claramente atrapaban más plástico, la forma específica en que lo hacían dependía del tipo de partícula y de las condiciones locales del agua. El estudio no demostró que el entorno químico causara la acumulación de plástico, pero sí mostró que estos embalses son zonas receptoras complejas donde la contaminación, la calidad del agua y la hidrología interactúan.
El trabajo también destacó un desafío importante al estudiar esta contaminación: el tamaño de las partículas importa inmensamente. Debido a que los investigadores buscaron partículas de hasta un micrómetro, encontraron concentraciones que son órdenes de magnitud superiores a las de estudios que solo buscan piezas más grandes. Si un estudio solo filtra para partículas mayores a 100 micrómetros, se pierde la gran mayoría del plástico presente en el agua. Esto significa que las estimaciones previas de la contaminación por plástico en estos ríos pueden haber sido significativamente subestimadas. La presencia de tales cantidades de fibras y fragmentos microscópicos sugiere que el agua está mucho más contaminada de lo que parece a simple vista. El estudio concluye que, para comprender verdaderamente el riesgo de la contaminación por plástico, los científicos deben observar todo el rango de tamaños de partículas y considerar cómo los ríos y los embalses trabajan juntos como un sistema. Los embalses no solo están conteniendo el plástico; lo están concentrando, particularmente las diminutas fibras que son difíciles de eliminar y fáciles de ingerir, creando un reservorio oculto de contaminación que requiere nuevas formas de pensar sobre cómo medimos y gestionamos nuestros recursos hídricos.
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